SU1080129A1 - Устройство дл определени рентабельности изделий - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее первый блок умножени , первый входijTOToporo  вл етс  первым .входом, устройства, выход первого блока умножени  соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого  вл етс  вторым входом устройства , выход первого сумматора соединен с первым входом первого блока делени , второй вход которого  вл етс  третьим входом устройства, выход первого блока делени  соединен с первым входом второго блока умножени  и через последовательно соединенные третий и четвертый регистры с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего блока умножени , выход третьего блока умножени  соединен с первым входом регистратора и с первым входом второго сумматора, первый выход датчика времени через последовательно соединенные блок нелинейности и интегратор соединен со вторым входом второго, блока умножени , выход которого . ;подключен к первому входу блока срайнени  и через последовательно .сое- диненные первый и второй регистры к первому входу второго элемента И и ко второму входу блока сравнени  первый выход которого соединен со входом .ка времени, второй выход подключён ко вторым входам первого , второго и третьего элементов и, второй выход датчика времени соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу третьего блока умножени  и ко второму входу регистрагора,выход второго элемента И соединен с третьим входом регистратора и со вторым входом второго сумматора , выход которого подключен к четвертому входу регистратора, отличающеес  тем, что, с целью расширени области применени  путем определени  средней удельной прибыли изделий, в него введены второй блок делени , четвертый, п тый и шестой блоки умножени , третий и четвертый сумматоры, первый вход третьего сумматора соединен со (Л вторым входом второго блока умно- жени , с выходом интегратора и с первым входом четвертого блока умножени , его второй вход подключен к первому выходу датчика времени, а выход - ко второму входу первого блока умножени , второй вход Четвертого блока .умножени   вл етс  четвертым входом устройства, а его выход соединен с. третьим входом пер00 вого сумматора. Первый выход п того блока умножени  подключен к вы. ходу второго .элемента И, его второй вход  вл етс  п тым входом устройства , а его выход соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к . выходу шестого блока умножени , выход четвертого сумматора соединен i с первым входом второго блока делени  и п тым входом регистратора, ; второй вход второго блока делени  подключен к выходу третьего блока умножени , а его выход соединен с шестым входом регистратора, первый вход шестого блока умножени  подключен к выходу второго сумматора, его второй вход  вл етс  шестым входом устройства.

Description

Изобретение относитс  к устройст вам контрол  и может бьггь использовано в научных исследовани х и технике, где требуетс  находить удельную прибыль, получаемую от эксплуатации издели  за единицу времени его активного существовани , и доход, ожидаемый от эксплуат ции за врем  его активного существо вани . При- эксплуатации изделий многократного использовани  большое значение имеет оценка их экономичности Качество таких изделий целесообразно во многих случа х оценивать показателем , выражающим стоимостную прибыль, получаемую при эксплуатации исследуемого издели . Известно устройство дл  определени  оптимального периода технического обслуживани  издели  tiJ. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  учета и контрол  вре мени оптимального периода технического обслуживани , содержащее датчик времени, блок нелинейности, интегратор, три блока умножени , два сумматора, блок делени , три элемента совпадени , четыре регистра , блок сравнени  и регистратор, к торое позвол ет определить оптималь ный период технического обслуживани  издели  и врем  функционировани в различных, режимах С23. , Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не позвол ет определить среднюю удельную прибыль, получаемую от издели  за единицу вр мени его активного существовани . Цель изобретени  - расширение об ласти применени  путем определени  средней удельной прибыли издели . Эта цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее первый блок умножени , первый вход которого.,  вл етс .  первым входом устройства, вы ход первого блока умножени  соедине с первым входом первого сумматора, второй вход которого  вл етс  вторы входом устройства, выход первого сумматора соединен с первым входом первого блока делени , второй вход которого  вл етс  третьим входом ус ройства, выход первого блока делени  соединен с первым входом второг блока умножени  и через последовательно соединенные третий и четверт регистры с первым входом первого эл мента И, выход которбго подключен к первому входу третьего блока умноже ни , выход третьего блока умножени  соединен с первым входом -регистрато ра и с первым входом второго суммат ра, первый,выход датчика времени че рез последовательно соединенные бло нелинейности и интегратор соединен со вторым входом второго блока умножени , выход которого подключен к первому входу блока сравнени  и через последовательно соединенные первый и второй регистры к первому входу второго элемента И и ко второму входу блока сравнени , первый выход которого соединен со входом датчика времени,второй выход подключен ко вторым входам первого, второго и третьего элементов И, второй выход датчика времени соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу третьего блока умножени  и ко второму входу регистратора , выход второго элемента И соединен с третьим входом регистратора и со вторым входом второго сумматора, выход KOTOpolro подключен к четвертому входу регистратора, введены второй блок делени , четвертый, п тый и шестой блоки умножени , третий и четвертый сумматоры, первый вход третьего сумматора соединен со вторым входом второго блока умножени , с выходом интегратора и с первым входом четвертого блока умножени , его второй вход подключен к первому выходу датчика времени, а выход - ко Второму входу первого блока умножени , второй вход четвертого блока умножени   вл етс  четвертым входом устройства, а его выход соединен с третьим входом первого сумматора, первый вход п того блока умножени  подключен к выходу второго элемента И, его второй вход  вл етс  п тым входом устройства, а его выход соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу шестого блока умножени , выход четвертого сумматора соединен с первым входом второго блока , делени  и п тым входом регистратора , второй вход второго блока делени  подключен к выходу третьего блока умножени , а его выход соединен с шестым входом регистра.тора, первый вход шестого блока умножени  подключен к выходу второго сумматора, а его второй вход  вл етс  шестым входом устройства. Все материальные объекты (издеи ) обладают ограниченным ресурсом аботы, который они расходуют в проессе функционировани . Считаем, то изделие прекращает целевое функионирование , когда у него израсхоуетс  ресурс или поступает отказ. од отказом будем понимать событие, по влением которого параметр сосо ни  издели  выходит за допустиый предел и изделие не может выолнить поставленной перед ним заачи (не выполн ет целевое назначеие ) .

Пусть врем  жизни Т есть врем , в течение которого изделие выполн ет целевое назначение при условии его абсолютной надежности. Приэтом ресурс расходуетс  только на целевое функционирование.

Врем активного существовани  Tj,это врем , в течение которого изделие выполн ет не только целевое на-/ значение (функционирует полезно),но и находитс  в состо нии отказа, контрол  и технического обслуживани . При этом ресурс расходуетс  как на полезное функционирование, так и на его функционирование в состо нии отказа и в состо нии технического обслуживани .

Врем  полезного функционировани  издели  TCP есть врем  активного существовани , уменьшенное на величину времени, в течение которого изделие не может выполнить целевое назначение из-за отказа или технического обслуживани . Ограниченный, ресурс расходуетс  в этом случае на целевое функционирование, на функционирование издели  в состо нии отказа и в состо нии технического обслуживани .

Врем , в течение которого изделие Не способно выполнить целевое назначение из-за отказа, называетс  временем отказа Т,.

Так как момент поступлени  отказа в изделии случаен, то врем  полезного функционировани   вл етс  случайной величиной.

Увеличить врем  полезного функционировани  можно путём увеличени  запаса ограниченного ресурса, повышением надежности издели  и организацией рационального технического обслуживани  издели . При этом важной задачей  вл етс  определение сроков контрол  и технического обслуживани . Если не проводить технического обслуживани , то врем , в течение кот орого изделие может по .лезно функционировать, соответст вует времени полезного функционировани  издели  до отказа. Повышение числа сеансов контрол  и Tekнического обслуживани  увеличивает врем  полезного функционировани  за счет устранени  отказов, но при эт,ом повышает р асход ресурса на техническое обслуживание, что сокргицает ресурс на целевое функционирование.. Поэтому.существует некоторый оптимальный период между техническими обслуживани ми, обеспечивающий максимум времени полезного функционировани  издели .Пусть изделие обладает запасом ограниченного ресурса R. В режиме полезного функционировани  изделие в среднем расходует в единицу времени Cj, единиц ресурса, в состо нии отказа в среднем Сд единиц ресурса, в результате каждого сеанса контрол  и технического обслуживани  - g единиц ресурса.

Дл  определени  искомых величин используем уравнение баланса. Оно св зывает с одной стороны запас ограниченного ресурса, а с другой расхода его в различных режимах функ0 ционировани  издели  и может быть записано в виде

(Сн ф- Со о-ь%-| , где f - врем , в течение которого 5 изделие полезно функционирует; TQ - врем , в течение которого

изделие находитс  в состо нии отказа; 0 N - число сеансов контрол  и

технического обслуживани . Из уравнени  баланса находим: д, - . .

5 Так как момент поступлени  отказа в изделии случаен, то, использу  веро тность безотказной работы P(t), можно определить среднее врем  полезного функционировани  издели  из выражени 

U т : тогда (t|di.

о о Задача обосновани  периода технического обслуживани  издели  по 5 критерию максимума математического iожидани  времени полезного функционировани  формулируетс  следующим образом: найти такой периодJ, при котором

0

R

P(t)dli

T.(t)mc,x

Ч

/1

lr-jP(tMtU

в соответствии с введенными определени ми , врем  активного существовани  .определ етс  выражением

VNt или Т- : о;,

а врем  отказа То Тс-Тф .

Зна  величины Т., Тф и Тд, можно определить один из экономических показателей качества функционировани  издели  какими  вл ютс  средн   удельна  прибыль за единицу времени активного существовани  и доход от издели  за врем  активного

существовани . Будем считать/ что полезное функционирование издели  в течение единицы времени дает положительную прибыль ff, а при функционировании издели  в состо нии отказа, контрол  и технического,обслуживани  в течение единицы времени тер етс  стоимость е. Тогда обща  прибыль за врем  функционировани  издели  Тф / общие стоимостные потери за врем  функционировани  издели  в состо нии ртказа, контрол  и технического обслуживани  Т, G , доход от использовани  издели  за все врем  его активного существовани  D Т.дб, а средн   удельна  прибыль за единицу времени акти:э ного существовани  определ етс  вы ражением - 5 -Те Л Данна  математическа  модель определени  оптимального периода контрол  и технического обслуживан и искомых экономических показателе функционировани  издели  с учетом различи  расхода ресурса в различны режимах реализуетс  в предлагаемом устройстве. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 времени, задающий интервалы времен между очередными техническими обсл живани ми издели ,причем каждый по следующий интервал увеличиваетс  о носительно предьщущего на величину ДТ, блок 2 нелинейности, реализующий функцию P(i) - веро тность безотказной работы издели  на интерва ле С О, -t 3, интегратор 3, интегрирую щий функцию Р(t), второй блок 4 умножени , первый блок 5 делени , первый блок 6 умножени ,первый сумматор 7, первый регистр 8, второй р гистр 9, блок 10 сравнени , третий регистр 11, четвертый регистр 12, второй элемент И 13, первый элемент И 14, третий элемент И 15, третий блок 16 умножени , второй сумматор 17, регистратор 18, четвер тый блок 19 умножени , третий сумматор 20, п тый блок 21 умножени , четвертый сумматор 22, шестой блок 23 умножени , второй блок 24 делени . Устройство работает следующим образом. Датчик времени 1 с шагом df зада ет. , в пор дке нарастани  последовательность возможных значений ITj (период контрол  и технического обслуживани )Г; tj + Af, ,K. При каждом очередном значении LI из блока 2 нелинейности выбирает с  на интервале (0,1) функци  P(t) и засылаетс  в интегратор 3, где она интегрируетс . Верхний предел интегрировани  определ етс  текущим значением датчика 1 времени t;. С интегратора 3 сиг,В-алом, со ( г ответствующим I Р1Ь)ф, поступает , на первые, входи второго блока 4 умножени , четвертого блока 19 умножени  и третьего сумматора 20. В четвертом блоке 19 умножени  параметр C, поступающий с четвертого входа устройства, перемножаетс  со значением Тф,- , и далее это произведение поступает на третий вход первого сумматора 7. На второй вход третьего сумматора 20 поступает текущее значение f- с выхода датчика 1 времени. С выхода сумматора величина, соответствующа  fjj- f - поступает на первый вход первого блока б умножени , где перемножаетс  с поступающим с первого входа устройства параметром Ср, и величина CQTJ поступает на первый вход первого сумматора 7, где она суммируетс  с величиной ., и параметром д, поступающим со второго входа устройства. В первом делителе 5 производитс  деление параметра R tзапас огр ниченного ресурса), поступающего с третьего входа устройства, на величину С„Гф-+Cjjto +g, поступающую с первого сумматора. Сигнал, соответству1даий R. с выхода делител  5 поступает на вход третьего регистра 11 и во вто- Г рой блок 4 умножени , с выхода которого сигнал Тф4(Соответствующий среднему времени полезного функционировани  издели  заданном значении Т, посылаетс  на вход первого регистра 8 и на второй вход блока 10 сравнени . При этом ранее занесенное в первый регистр значение Тф| пересылаетс  через второй регистр 9 на первый вход блока 10 сравнени , а с выхода третьего регистра ранее занесенное значение N,- пересылаетс  на четвертый регистр 12. В исходном состо нии перед началом работы все регистры устройства переведены в нулевое состо ние. В последующем при передаче информации с первого регистра на второй и с третьего на четвертый ранее записанна  на второй и четвертый регистры информации уничтожаетс . В блоке сравнени  после выдачи датчиком времени очередного значени  Т сравниваютс  между собой две величины Тф и Т,-. одна из которых соответствует текущ му значению г , а друга  предшествующему . Если в результате сравнени  окажетс , что Т(( , то со второго выхода блока сравнени выдаетс  управл ющий сигнал датчику на выдачу очередного значени  5. ,в противном случае, . при , управл ющий сигнал выдаетс  с первого выхода блока сравнени ; на разрешающие входы элементов И 13-15. В результате . со второго выхода датчика времени через третий элемент И 15 поступает на первый вход регистратора 18 и на первый вход третьего блока 16 умножени . На второй вход блока 16 умножени  через первый элемент И 14 с четвертого регистра 12 поступает Nf (число сеансов контрол  и технического обслуживани , соответст вующее т) . В блоке16 умножени  .вычисл етс  Т - среднее врем  акти ного существовани  издели  С выхода блока 16 умножени  сигнал, соответствующий Т, -поступает на первый вход регистратора 18, на вто рой вход второго сумматора 17 и на второй вход второго блока 24 делени С выхода второго регистра 9 величина Тф { времени полезного функционйровани  через второй элемент И 13 поступает на третий вход регистрато ра 18, на первый вход п того блока ,21 умножени  и иа первый вход вто .рого сумматора 17, где вычисл етс  Тд - врем , в течение которого изделие находитс  в состо нии отказа. С выхода сумматора 17 величина Т поступает на четвертый вход регистратора 18 и на первый вход шестого блока 23 умножени . В п том блоке 21 умножени  значение if ф. перемножаетс  с параметром о (положительна  прибыль, обеспечиваема  изделием в единицу времени по леэного функционировани ), поступахнцим с п того входа устройства. Результат перемножени  5ф выхода п того блока 21 умножени  отправл етс  на второй вход четвертого сумматора 22. В это, же врем  в шестом блоке 23 умножени  значение Тр перемножаетс  с параметром в (по- тери , получаемые в единицу времени функционировани  издели  в состо нии отказа, контрол  и технического обслуживани ), поступающего с шестого входа устройства. Результат перемножени  с-выхода шестого блока 23 умножени  направл етс  на первый вход четвертого сумматора 22, с выхода которого сигнал, соответствующий разности Тф D, передаетс  на п тый вход регистратора и на первый вход второго блока 24 делени , где.вычисл етс  средн   удельна  прибыль за единицу времени :ачтивного существовани  .. , с . и с выхода второго блока делени  24 поступает на шестой вход регистратора 18. На этом работа устройства заканчиваетс ; Положительный эффект изобретени  состоит в том, что оно позвол ет определ ть среднюю удельную прибыль, получаемую в единицу времени эксплуатации издели ,доход от использовани  издели  за врем  его активного существовани  и повысить точность устройства за счет учета различи  расхода ресурса издели  в различных режимах его функционировани . Экономический эффект от внедрени  предлагаемого устройства можно оце- нить следующим образом: если известна требуема  рентабельность издзли  в единицу времени S и известна (с помощью предлагаемого устройства ), рентабельность S, получаема  в результате эксплуатации издели , то можно оценить выигрыш в рентабельности , который получаетс  при предло женном способе обслуживани  издели  (основанном иа максимизации времени полезного функционировани  издели  на заданном ресурсе), соотношением В S - ST.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее, первый блок умножения, первый вход- ι .которого является первым .входом· устройства, выход первого блока умножения соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого является вторым входом устройства, выход первого сумматора соединен с первым входом первого блока деления, второй вход которого является третьим входом устройства, выход первого блока деления соединен с первым входом второго блока умножения и через последовательно соединенные третий и четвертый регистры с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего блока умножения, выход третьего блока умножения соединен с первым входом регистратора и с первым входом второго сумматора, первый выход датчика времени через последовательно соединенные блок нелинейности и интегратор соединен со вторым входом второго, блока умножения, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и через последовательно соединенные первый и второй регистры к первому входу второго элемента И, и ко второму входу блока сравнения^ первый выход которого соединен со входом датчика времени, второй выход подключён ко вторым входам первого, второго и третьего элементов И, второй выход датчика времени соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу третьего' блока умножения и ко второму входу регистратора,выход второго элемента И соединен с третьим входом регистратора и со вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к четвертому входу регистратора, отличаю щеес я тем, что, · с целью расширенияобласти применения путем определения средней удельной прибыли изделий, в него введены второй блок деления, четвертый, пятый и шестой блоки умножения, третий и четвертый сумматоры, первый Q вход третьего сумматора соединен со вторым входом второго блока умно- жения, с выходом интегратора и с ’первым входом четвертого блока умножения, его второй вход подключен к первому выходу датчика времени, а выход - ко второму входу первого блока умножения, второй вход четвертого блока .умножения является четвертым входом устройства, а его выход’соединен с третьим входом первого сумматора, первый выход пятого блока умножения подключен к вы-, ходу второго элемента И, его второй вход является пятым входом устройства, а его выход соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к _ выходу шестого блока умножения, выход четвертого сумматора соединен i с первым входом второго блока деления и пятым входом регистратора, ' второй вход второго блока деления подключен к выходу третьего блока' умножения, а его выход соединен с шестым входом регистратора, первый вход шестого блока умножения подключен к выходу второго сумматора, его второй вход является шестым входом устройства.

   I.

   ,SU„, 1080129 г